土石壩基本概念

土石壩常按壩高、施工方法或筑壩材料分類。

土石壩有高中低之分。土石壩按壩高可分為低壩、中壩和高壩。我國《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL 274—2001）規(guī)定：高度在30m以下的為低壩；高度在30～70m之間的為中壩；高度超過70m的為高壩。

土石壩按其施工方法可分為：碾壓式土石壩；沖填式土石壩；水中填土壩和定向爆破堆石壩等。應(yīng)用最為廣泛的是碾壓式土石壩。

按照土料在壩身內(nèi)的配置和防滲體所用的材料種類，碾壓式土石壩可分為以下幾種主要類型：

1、均質(zhì)壩。壩體斷面不分防滲體和壩殼，基本上是由均一的黏性土料（壤土、砂壤土）筑成。

2、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩。即用透水性較大的土料作壩的主體，用透水性極小的黏土作防滲體的壩。包括黏土心墻壩和黏土斜墻壩。防滲體設(shè)在壩體中央的或稍向上游且略為傾斜的稱為黏土心墻壩。防滲體設(shè)在壩體上游部位且傾斜的稱為黏土斜墻壩，是高、中壩中最常用的壩型。

3、非土料防滲體壩。防滲體由瀝青混凝土、鋼筋混凝土或其他人工材料建成的壩。按其位置也可分為心墻壩和面板壩。

土石壩優(yōu)點(diǎn)

（1）就地取材，節(jié)省鋼材﹑水泥﹑木材等重要建筑材料，同時(shí)減少了筑壩材料的遠(yuǎn)途運(yùn)輸。

（2）結(jié)構(gòu)簡單，便于維修和加高﹑擴(kuò)建。

（3）壩身是土石散粒體結(jié)構(gòu)，有適應(yīng)變形的良好性能，因此對地基的要求低。

（4）施工技術(shù)簡單，工序少，便于組合機(jī)械快速施工。

土石壩缺點(diǎn)

（1）壩身不能溢流，施工導(dǎo)流不如混凝土壩方便。

（2）粘性土料的填筑受氣候等條件影響較大，影響工期。

（3）壩身需定期維護(hù)，增加了運(yùn)行管理費(fèi)用。

壩頂高程根據(jù)正常運(yùn)行和非正常運(yùn)行時(shí)的靜水位加相應(yīng)的超高d予以確定?！按下式計(jì)算：

d=ha e A

式中　ha-----波浪在壩坡上的爬高，m;

土石壩e-----風(fēng)浪引起的壩前水位壅高，m;

A-----安全加高，m，根據(jù)壩的級別按下表采用。

壩頂寬度根據(jù)運(yùn)行、施工、構(gòu)造、交通和人防等方面的要求綜合決定。

其壩坡變化一般遵守以下規(guī)律：

（1）上游壩坡長期浸水，水庫水位又有可能迅速下降，所以當(dāng)上下游邊坡用同種土料填筑時(shí)，上游壩坡常比下游壩坡為緩。

（2）土質(zhì)斜墻壩的上游坡比心墻壩緩，而下游坡可比心墻壩為陡。

（3）砂壤土、壤土的均質(zhì)壩坡比砂或砂礫組成的壩坡要緩些。

（4）粘性土料壩的壩坡與壩高有關(guān)，壩高越大則壩坡越緩；而砂或砂礫料壩體的壩坡緩壩坡，相鄰坡率差值為0.25~0.5。砂或砂礫料壩體可不變坡，但一般也常采用變坡形式。例如密云水庫白河主壩為斜墻土壩，由壩頂?shù)綁位?，上游壩坡分別1:2.65,1:3,1:3.25,下游壩坡為1:2.2,1:2.5。輾壓式堆石壩的壩坡比土壩陡。對于斜墻堆石壩，其下游壩坡可用堆石的自然坡，一般為1:1.3~1:1.4,上游壩坡則由斜墻的穩(wěn)定而定，一般1:2~1:3。對于心墻壩則上下游壩坡均用1:1.5~1:2。位于地震式的輾壓式堆石壩的邊坡，應(yīng)相應(yīng)的改緩。輾壓式土壩的下游坡常沿高程每隔0~15米設(shè)置一條寬1.5~2.0米的馬道，以便攔截壩、坡雨水，防止沖刷壩面，同時(shí)也可兼作交通，檢修、觀測之用。馬路常設(shè)在壩坡變化處。輾壓式土壩的上游壩面一般有較好的護(hù)坡，不怕雨水沖刷，一般最多設(shè)置1~2道馬道。輾壓工堆石壩的上下游壩坡亦均只設(shè)置個(gè)別的馬道。

中文名稱

心墻土石壩

英文名稱

earthrockfill dam with central core

定　　義

防滲體位于壩體中間的土石壩。

應(yīng)用學(xué)科

水利科技（一級學(xué)科），水工建筑（二級學(xué)科），擋水建筑物（三級學(xué)科）

中文名稱

斜墻土石壩

英文名稱

earth dam with inclined core

定　　義

傾斜的防滲體在壩體上游坡的土石壩。

應(yīng)用學(xué)科

水利科技（一級學(xué)科），水工建筑（二級學(xué)科），擋水建筑物（三級學(xué)科）

土石壩兩面的壩坡中迎水的一面稱為上游壩坡，背水的一面稱為下游壩坡。

土石壩壩坡上游壩

上游壩面要有足夠抗沖能力。已建造的土石壩，多采用：

1）堆石；

2）干砌石；

3）漿砌石護(hù)坡；

4）混凝土護(hù)坡。

土石壩壩坡下游壩坡

下游壩坡工作條件相對上游壩坡好些，一般宜簡化設(shè)置。下游護(hù)坡型式一般有：

1）草皮護(hù)坡；

2）單層干砌石護(hù)坡；

3）卵石或碎石護(hù)坡；

4）混凝土框格填石護(hù)坡；

5）其他型式。